termodinamica

por Andinha Ter 22 Jan 2013, 11:59

DADOS
CNTP: 0,0°C e 1,0atm
R = 0,082 atm.L/(mol.K) = 8,314J/(mol.K)
1atm = 760mmHg; 1,0L = 1,0dm^3 = 1000,0cm^3
Constante de avogrado: Na = 6,02x10^23 moléculas/mol

1,0 mol de um gás ideal inicialmente nas CNTP se expande isotermicamente (delta U = 0), contra uma pressão de 0,1 atm. Qual é o valor absorvido pelo gás para uma pressão final de:
a ) 0,5 atm b) 0,1 atm

UMA QUESTÃO POR TÓPICO

por Igor Bragaia Ter 22 Jan 2013, 13:57

CNTP => Ti=0ºC=273K, Vi=22,4L

1ª Lei da termodinâmica - expansão isotérmica

∆U = Q - T = 0
Q=T

Pi.Vi/Ti = Pf.Vf/Tf
0,1.22,4=0,5.Vf
Vf=4,48L=4,48.10^(-3) m³

T=10^(-3) . (22,4 + 4,48) . 0,4.10^5 / 2 = 537,6J

∴ Q= 537,6 J

Estranho.. o volume inicial deu maior que o final, o que mostra que o gás não expandiu, assim como enunciado. Você tem o gabarito?

por **Leonardo Sueiro** Ter 22 Jan 2013, 14:09

Igor, a VOLUME inicial é 22,4L(1 mol de qualquer gás, na CNTP, ocupa 22,4*)

pV = constante (transformação isotérmica, pois não há variação da energia interna)

1*22,4 = 0,5V
V = 44,8L = 44,8.10^-3 m³

*Hoje a IUPAC considera outros valores para a CNTP (100k Pa e 0ºC, resultando em 22,7L/mol)

por Igor Bragaia Ter 22 Jan 2013, 14:21

Leo, eu considerei o volume inicial como 22,4 L

Andinha escreveu:
1,0 mol de um gás ideal inicialmente nas CNTP se expande isotermicamente (delta U = 0), contra uma pressão de 0,1 atm. Qual é o

Como o enunciado disse "contra uma pressão 0,1 atm", eu acabei considerando, para a letra a), Pi=0,1atm e Pf=0,5 atm (embora contraditório às condições de cntp iniciais).

Ademais, só errei nesta confusão numérica né?

por **Leonardo Sueiro** Ter 22 Jan 2013, 14:23

Ops kkkkkkkkkkk
Digitei errado. Pressão inicial NÃO, VOLUME INICIAL!

Editei ... Confira no post anterior
Desculpa aí, cara ...

por **Leonardo Sueiro** Ter 22 Jan 2013, 14:26

A pressão inicial é 1atm(antiga CNTP)

por Igor Bragaia Ter 22 Jan 2013, 14:31

Hehe tranquilo. Imaginei que vc tivesse digitado pressão no lugar de volume XD

Embora tenha confundido os valores, o processo está certo, não?

por **Leonardo Sueiro** Ter 22 Jan 2013, 14:42

Vamos esperar o gabarito, mas acho que a pressão varia hiperbolicamente com o volume.

pV = constante = k
100.10³.22,4/10³ = k
k = 2240 Pa.m³

p(V) = 2240/V

Daí teríamos que usar ferramentas do cálculo para resolver.

por **hygorvv** Ter 22 Jan 2013, 14:53

O trabalho de uma transformação isotérmica é dado por:
W=p1v1.ln(V2/V1)

Só conheço demonstração de tal fórmula utilizando cálculo.

O Léo está correto, o gráfico (P em função de V) é uma hipérbole.

Espero que ajude e seja isso.